數(shù)據(jù)庫未來發(fā)展趨勢更新版

1、 東華大學(xué) 報告名稱: 數(shù)據(jù)庫技術(shù)最新發(fā)展 學(xué) 院： 專 業(yè)： 名： 姓 學(xué) 號： 指導(dǎo)老師： 2015-12-10 1.引言 自從計算機問世以后，就有了處理數(shù)據(jù)、管理數(shù)據(jù)的需求，由此,計算機技術(shù)新的研究分支數(shù)據(jù)庫技術(shù)應(yīng)運而生。數(shù)據(jù)庫（Databases，簡稱DB）是指長期保存在計算機的存儲設(shè)備上、并按照某種模型組織起來的、可以被各種用戶或應(yīng)用共享的數(shù)據(jù)的集合。數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)（Database Management Systems，簡稱DBMS）是指提供各種數(shù)據(jù)管理服務(wù)的計算機軟件系統(tǒng)，這種服務(wù)包括數(shù)據(jù)對象定義、數(shù)據(jù)存儲與備份、數(shù)據(jù)訪問與更新、數(shù)據(jù)統(tǒng)計與分析、數(shù)據(jù)安全保護、數(shù)據(jù)庫運行管理以及數(shù)

2、據(jù)庫建立和維護等。 隨著計算機應(yīng)用領(lǐng)域的不斷拓展和多媒體技術(shù)的發(fā)展,數(shù)據(jù)庫已是計算機科學(xué)技術(shù)中發(fā)展最快、應(yīng)用最廣泛的重要分支之一。從20世紀(jì)60年代末開始,數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)已從第一代層次數(shù)據(jù)庫、網(wǎng)狀數(shù)據(jù)庫,第二代的關(guān)系數(shù)據(jù)庫系統(tǒng),發(fā)展到第三代以面向?qū)ο竽Ｐ蜑橹饕卣鞯臄?shù)據(jù)庫系統(tǒng)。關(guān)系數(shù)據(jù)庫理論和技術(shù)在7080年代得到長足的發(fā)展和廣泛而有效地應(yīng)用,80年代,關(guān)系數(shù)據(jù)庫成為應(yīng)用的主流,幾乎所有新推出的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)(DataBaseManagementSystem,DBMS)產(chǎn)品都是關(guān)系型的,他在計算機數(shù)據(jù)管理的發(fā)展史上是一個重要的里程碑,這種數(shù)據(jù)庫具有數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)化、最低冗余度、較高的程序與數(shù)據(jù)獨立性、易

3、于擴充、易于編制應(yīng)用程序等優(yōu)點,目前較大的信息系統(tǒng)都是建立在關(guān)系數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)理論設(shè)計之上的。但是,這些數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)包括層次數(shù)據(jù)庫、網(wǎng)狀數(shù)據(jù)庫和關(guān)系數(shù)據(jù)庫,不論其模型和技術(shù)上有何差別,卻主要是面向和支持商業(yè)和事務(wù)處理應(yīng)用領(lǐng)域的數(shù)據(jù)管理。然而,隨著用戶應(yīng)用需求的提高、硬件技術(shù)的發(fā)展和InternetIntranet提供的豐富多彩的多媒體交流方式,促進了數(shù)據(jù)庫技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)、人工智能技術(shù)、面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計技術(shù)、并行計算技術(shù)等相互滲透,互相結(jié)合,成為當(dāng)前數(shù)據(jù)庫技術(shù)發(fā)展的主要特征,形成了數(shù)據(jù)庫新技術(shù)。目前，數(shù)據(jù)庫技術(shù)已相當(dāng)成熟，被廣泛應(yīng)用于各行各業(yè)中，成為現(xiàn)代統(tǒng)系用應(yīng)機算計和統(tǒng)系息信機算計代現(xiàn)是，分部成

4、組要重的術(shù)技息信 的基礎(chǔ)和核心。 2.數(shù)據(jù)庫技術(shù)的發(fā)展歷程 在數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)出現(xiàn)以前，各個應(yīng)用擁有自己的專用數(shù)據(jù)，通常存放在專用文件中，這些數(shù)據(jù)與其他文件中數(shù)據(jù)有大量的重復(fù)，造成了資源與人力的浪費。隨著機器內(nèi)存儲數(shù)據(jù)的日益增多，數(shù)據(jù)重復(fù)的問題越來越突出。于是人們就想到將數(shù)據(jù)集中存儲、統(tǒng)一管理，這樣就演變成數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)而形成數(shù)據(jù)庫技術(shù)。 數(shù)據(jù)庫的誕生以20世紀(jì)60年代IBM 推出的數(shù)據(jù)庫管理產(chǎn)品IMS為標(biāo)志。1969年IBM 公司研制了基于層次模型數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)IMS（Information Management System），并作為商品化軟件投入市場。數(shù)據(jù)庫的出現(xiàn)，實現(xiàn)了數(shù)據(jù)資源的整體管理。I

5、MS系統(tǒng)的推出，使得數(shù)據(jù)庫概念得到了普及，也使得人們認(rèn)識到數(shù)據(jù)的價值和統(tǒng)一管理的必要性。由于IMS是將數(shù)據(jù)組織成層次的形式來管理，對非層次數(shù)據(jù)使用虛擬紀(jì)錄，大量指針的使用降低了數(shù)據(jù)使用的效率，同時，數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)提供的數(shù)據(jù)模型機及數(shù)據(jù)庫語言比較低級，數(shù)據(jù)的獨立性也比較差，給使用帶來了很大的局限性。為了克服這些缺點，美國數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)語言協(xié)會（CODASYL,即Conference On Data System Language）下屬的數(shù)據(jù)庫任務(wù)組（DBTG，即DataBase Task Group）對數(shù)據(jù)庫的方法和技術(shù)進行了系統(tǒng)研究，并提出了著名的DBTG報告。該報告確定并建立了數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的許多基

6、本概念、方法和技術(shù)，報告成為網(wǎng)狀數(shù)據(jù)模型的典型技術(shù)代表，它奠定了數(shù)據(jù)庫發(fā)展的基礎(chǔ)，并影響著以后的研究。網(wǎng)狀模型是基于圖來組織數(shù)據(jù)的，對數(shù)據(jù)的訪問和操縱需要遍歷數(shù)據(jù)鏈來完成。因這種有效的實現(xiàn)方式對系統(tǒng)使用者提出了很高的要求，所以阻礙了系統(tǒng)的推廣應(yīng)用。 1970年IBM公司的E.F.Codd表了著名的基于關(guān)系模型的數(shù)據(jù)庫技圖ACM年1981得獲并，型模系關(guān)的據(jù)數(shù)庫據(jù)數(shù)享共型大文論的術(shù) 靈獎，標(biāo)志著關(guān)系型數(shù)據(jù)庫模型的誕生。由于關(guān)系模型的簡單易理解及其所具有的堅實理論基礎(chǔ)，整個20世紀(jì)70年代和80 年代的前半期，數(shù)據(jù)庫界集中圍繞關(guān)系數(shù)據(jù)庫進行了大量的研究和開發(fā)工作，對關(guān)系數(shù)據(jù)庫概念的實用化投入了大量

7、的精力。80年代以來，關(guān)系系統(tǒng)逐漸代替網(wǎng)狀系統(tǒng)和層次系統(tǒng)而占領(lǐng)了市場。但是，關(guān)系模型不能用一張表模型表示出復(fù)雜對象的語義，不擅長于數(shù)據(jù)類型較多、較復(fù)雜的領(lǐng)域。在這種需求的驅(qū)動下，數(shù)據(jù)庫模型又進入了新的研究階段面向?qū)ο髷?shù)據(jù)庫的研究。面向?qū)ο髷?shù)據(jù)庫是指支持面向?qū)ο筇匦缘臄?shù)據(jù)庫，它提供了面向?qū)ο蟮慕７椒?、編程語言和數(shù)據(jù)庫語言。 1989年在東京舉行了關(guān)于面向?qū)ο髷?shù)據(jù)庫的國際會議，第一次定義了面向?qū)ο髷?shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)所應(yīng)實現(xiàn)的功能：支持復(fù)雜對象、支持對象標(biāo)識、允許對象封裝、支持類型或類、支持繼承、避免過早綁定、計算性完整、可擴充、能記住數(shù)據(jù)位置、能管理非常大型的數(shù)據(jù)庫、接收并發(fā)用戶、能從軟硬件失效中恢

8、復(fù)、用簡單的方法支持?jǐn)?shù)據(jù)查詢。作為一項新興的技術(shù)，面向?qū)ο髷?shù)據(jù)庫的發(fā)展遠不如關(guān)系數(shù)據(jù)庫成熟。因此，面向?qū)ο髷?shù)據(jù)庫還有待于進一步研究。 3.數(shù)據(jù)庫技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢 1980年以前，數(shù)據(jù)庫技術(shù)的發(fā)展，主要體現(xiàn)在數(shù)據(jù)庫的模型設(shè)計上。進入90年代后，計算機領(lǐng)域中其它新興技術(shù)的發(fā)展對數(shù)據(jù)庫技術(shù)產(chǎn)生了重大影響。數(shù)據(jù)庫技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)、人工智能技術(shù)、多媒體技術(shù)等相互滲透，相互結(jié)合，使數(shù)據(jù)庫技術(shù)的新內(nèi)容層出不窮。數(shù)據(jù)庫的許多概念、應(yīng)用領(lǐng)域，甚至某些原理都有了重大的發(fā)展和變化，形成了數(shù)據(jù)庫領(lǐng)域眾多的研究分支和課題，產(chǎn)生了一系列新型數(shù)據(jù)庫。分析目前數(shù)據(jù)庫的應(yīng)用情況，可以發(fā)現(xiàn)：經(jīng)過多年的積累，企業(yè)和部門積累的

9、數(shù)據(jù)越來越多，許多企業(yè)面臨著“數(shù)據(jù)爆炸”可知識缺乏的困境。如何解決海量數(shù)據(jù)的存儲管理、如何挖掘大量數(shù)據(jù)中包含除術(shù)技庫據(jù)，數(shù)以。所題問的決解待急的前目為成，已識知和息信的 了核心問題的研究外，市場的需求導(dǎo)致了以下幾種數(shù)據(jù)庫的發(fā)展及一些研究熱點： 3.1 分布式數(shù)據(jù)庫 80年代，研制了許多分布式數(shù)據(jù)庫的原型系統(tǒng)，攻克了分布式數(shù)據(jù)庫中許多理論和技術(shù)難點。90年代開始，主要的數(shù)據(jù)庫廠商對集中式數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的核心加以改造，逐步加入分布處理功能，向分布式數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)發(fā)展。目前，分布式數(shù)據(jù)庫開始進入實用階段?，F(xiàn)有的分布式數(shù)據(jù)庫技術(shù)尚不能解決異構(gòu)數(shù)據(jù)和系統(tǒng)的許多問題。雖然已有很多數(shù)據(jù)庫研究單位在進行異構(gòu)系

10、統(tǒng)集成問題的探索，并且已有一些系統(tǒng)宣稱在一定程度上實現(xiàn)了異構(gòu)系統(tǒng)的互操作，但是異構(gòu)分布式數(shù)據(jù)庫技術(shù)還未成熟。 3.2 并行數(shù)據(jù)庫 并行數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)是在并行機上運行的具有并行處理能力的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)。最近，一些著名的數(shù)據(jù)庫廠商開始在數(shù)據(jù)庫產(chǎn)品中增加并行處理能力，試圖在并行計算機系統(tǒng)上運行。他們只是使用并行數(shù)據(jù)流方法對原有系統(tǒng)加以簡單的擴充，既沒有使用并行數(shù)據(jù)操作算法，也沒有并行數(shù)據(jù)查詢優(yōu)化的能力，都不是真正的并行數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)。目前，并行數(shù)據(jù)庫的研究工作集中在體系結(jié)構(gòu)、并行算法與查詢優(yōu)化等。 3.3 主動數(shù)據(jù)庫 主動數(shù)據(jù)庫是相對于傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫的被動性而言的。許多實際的應(yīng)用領(lǐng)域，如計算機集成制造系統(tǒng)、管理信息

11、系統(tǒng)、辦公室自動化系統(tǒng)中常常希望數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)在緊急情況下能根據(jù)數(shù)據(jù)庫的當(dāng)前狀態(tài)，主動適時地做出反應(yīng)，執(zhí)行某些操作，向用戶提供有關(guān)信息。傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)是被動的系統(tǒng)，它只能被動地按照用戶給出的明確請求執(zhí)行相應(yīng)據(jù)數(shù)統(tǒng)傳在此，因求要動主的用應(yīng)些這應(yīng)適分充難，很作操庫據(jù)數(shù)的 庫基礎(chǔ)上，結(jié)合人工智能技術(shù)和面向?qū)ο蠹夹g(shù)提出了主動數(shù)據(jù)庫。主動數(shù)據(jù)庫的主要目標(biāo)是提供對緊急情況及時反應(yīng)的能力，同時提高數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的模塊化程度。主動數(shù)據(jù)庫通常采用的方法是在傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中嵌入!#（即事件條件動作）規(guī)則，在某一事件發(fā)生時引發(fā)數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)去檢測數(shù)據(jù)庫當(dāng)前狀態(tài)，看是否滿足設(shè)定的條件，若條件滿足，便觸發(fā)規(guī)定動作的執(zhí)行。

12、3.4 知識庫 知識數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的功能是如何把由大量的事實、規(guī)則、概念組成的知識存儲起來,進行管理,并向用戶提供方便快速的檢索、查詢手段。因此,知識數(shù)據(jù)庫可定義為:知識、經(jīng)驗、規(guī)則和事實的集合。知識數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)應(yīng)具備對知識的表示方法;對知識系統(tǒng)化的組織管理;知識庫的操作;庫的查詢與檢索;知識的獲取與學(xué)習(xí);知識的編輯;庫的管理等功能。知識數(shù)據(jù)庫是人工智能技術(shù)與數(shù)據(jù)庫技術(shù)的結(jié)合。 3.5 多媒體數(shù)據(jù)庫 隨著多媒體技術(shù)的發(fā)展，多媒體應(yīng)用逐步深入，多媒體應(yīng)用涉及大量的多媒體信息，它們包括圖形、文本、圖像、聲音、視頻等信息。多媒體信息系統(tǒng)的建立強烈地呼喚著管理多媒體的數(shù)據(jù)庫技術(shù)，在這樣的背景下，產(chǎn)生了多媒體

13、數(shù)據(jù)庫技術(shù)。多媒體數(shù)據(jù)庫應(yīng)具備的功能要求為：能表示和理解多媒體數(shù)據(jù)，能刻畫、管理和表現(xiàn)各種媒體數(shù)據(jù)的特性和相互關(guān)系；具備物理數(shù)據(jù)獨立性、邏輯數(shù)據(jù)獨立性和媒體數(shù)據(jù)獨立性，媒體類型可擴展；提供更為靈活的模式定義和修改功能，支持模式進化與演變，具備某些長事務(wù)處理的能力；提供多媒體訪問的多種手段，近似性查詢，混合方式訪問等。多媒體數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)在多媒體應(yīng)用中非常重要，它為多媒體應(yīng)用提供了基本數(shù)據(jù)支撐。多媒體數(shù)據(jù)庫的研究始于80年代中期，在多年的技術(shù)研究和系統(tǒng)開發(fā)中，獲得了很大的成果。但目前還沒有功能完善、技術(shù)成熟的多媒體數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)。 3.6 XML數(shù)據(jù)庫 經(jīng)過近幾年業(yè)界同仁的共同努力，XML數(shù)據(jù)庫技

14、術(shù)取得了很大的進展，已經(jīng)有若干種XML數(shù)據(jù)庫產(chǎn)品問世并服務(wù)于社會生活的各個方面。但是，XML數(shù)據(jù)庫的事業(yè)才剛剛開始，還有很多問題等待著我們?nèi)ソ鉀Q。 未來幾年，XML數(shù)據(jù)庫技術(shù)有可能在下述方面取得進展：異構(gòu)數(shù)據(jù)源的集成；底層索引結(jié)構(gòu)； 并發(fā)加鎖協(xié)議。XML模式規(guī)范化是一個值得關(guān)注的方向。一旦取得突破，將會使我們可以像在關(guān)系庫中那樣方便地設(shè)計XML數(shù)據(jù)庫的結(jié)構(gòu)，消除數(shù)據(jù)的冗余和不一致現(xiàn)象。目前，這一領(lǐng)域已經(jīng)成為學(xué)術(shù)界關(guān)注的熱點。但是，完整的、為業(yè)界所公認(rèn)的理論體系尚未建立。 3.7 模糊數(shù)據(jù)庫 模糊數(shù)據(jù)庫是在一般數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中引入”模糊”概念，進而對模糊數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)間的模糊關(guān)系與模糊約束實施模糊數(shù)據(jù)操

15、作和查詢的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)。模糊數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中的研究內(nèi)容涉及模糊數(shù)據(jù)庫的形式定義、模糊數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)模型、模物數(shù)據(jù)庫語言設(shè)計、模糊數(shù)據(jù)庫設(shè)計方法及模糊數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的實現(xiàn)。近年來，也有許多工作是對關(guān)系之外的其它效據(jù)模型進行模糊擴展，如模糊E-R（實體關(guān)系）、模糊多媒體數(shù)據(jù)庫等。當(dāng)前，科研人員在模糊數(shù)據(jù)庫的研究、開發(fā)與應(yīng)用系統(tǒng)的建立方面都做了不少工作，但是，擺在人們面前的問題是如何進一步研究與開發(fā)大型適用的模糊數(shù)據(jù)庫商業(yè)性系統(tǒng)。 3.8 數(shù)據(jù)倉庫和聯(lián)機分析處理（OLAP） 為了有效地支持決策分析，近幾年人們提出了數(shù)據(jù)倉庫的概念。數(shù)據(jù)倉庫就是從不同的源數(shù)據(jù)中抽取數(shù)據(jù)，將其整理轉(zhuǎn)換成新的存儲格式，為決策目的將

16、數(shù)據(jù)聚合在一種特殊的格式中，這種支持管理決策過程的、面向主題的、集成的、穩(wěn)定的、不同時的數(shù)據(jù)聚合稱為數(shù)、儲存擬虛有式方織組的據(jù)數(shù)中庫倉據(jù)數(shù)。(Data Warehouse)庫倉據(jù) 基于關(guān)系表的存儲和多維數(shù)據(jù)庫存儲3種存儲方式。整個倉庫系統(tǒng)可分為數(shù)據(jù)源、數(shù)據(jù)存儲與管理、分析處理3個功能部分。由于數(shù)據(jù)倉庫是集成信息的存儲中心，由數(shù)據(jù)存儲管理器收集整理源信息的數(shù)據(jù)成為倉庫系統(tǒng)使用的數(shù)據(jù)格式和數(shù)據(jù)模型，并自動監(jiān)測數(shù)據(jù)源中數(shù)據(jù)的變化，反映到存儲中心，對數(shù)據(jù)倉庫進行更新維護。而聯(lián)機分析處理（OLAP）是數(shù)據(jù)倉庫上的最重要應(yīng)用，是決策分析的關(guān)鍵。數(shù)據(jù)倉庫是為了有效地支持決策分析，而從操作數(shù)據(jù)庫中提取并經(jīng)過加

17、工后所得到的數(shù)據(jù)集合，是一個特殊的數(shù)據(jù)庫。數(shù)據(jù)倉庫也需要由一個數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)支持，它有關(guān)系型和多維型兩類數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)。 3.9 數(shù)據(jù)挖掘 數(shù)據(jù)挖掘（Data Mining）又稱數(shù)據(jù)開采，就是從大量的、不全的、有噪聲的、模糊的、隨機的數(shù)據(jù)中提取隱含在其中的人們事先不知道的、但又是潛在有用的信息和知識的過程，提取的知識表現(xiàn)為概念（Concepts）、規(guī)則（Rules）、規(guī)律模式約束等形式。在人工智能領(lǐng)域又習(xí)慣稱其為數(shù)據(jù)庫中知識發(fā)現(xiàn)（KDD，即Knowledge Discovery in Database）。其本質(zhì)類似于人腦對客觀世界的反映，從客觀的事實中抽象成主觀的知識，然后指導(dǎo)客觀實踐，數(shù)據(jù)挖

18、掘就是從客體的數(shù)據(jù)庫中概括抽象提取規(guī)律性的東西以供決策支持系統(tǒng)的建立和使用。 數(shù)據(jù)開采以數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)為數(shù)據(jù)源，整個過程可分為數(shù)據(jù)集成、數(shù)據(jù)選擇、預(yù)處理、數(shù)據(jù)開采、結(jié)果表達和解析等過程。開采的范圍可針對多媒體數(shù)據(jù)庫、數(shù)據(jù)倉庫、Web數(shù)據(jù)庫、主動型數(shù)據(jù)庫、時間型及概率型數(shù)據(jù)庫等。采用的技術(shù)有人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、決策樹、遺傳算法、規(guī)則歸納、分類、聚類、減維、模式識別、不確定性處理等。發(fā)現(xiàn)的知識有廣義型知識、特征型知識、差異型知識、關(guān)聯(lián)型知識、預(yù)測型知識、偏離型知識。目前數(shù)據(jù)采掘的研究和應(yīng)用所面臨的主要挑戰(zhàn)是：對大型數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)采掘方法；對非結(jié)構(gòu)和無結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)庫中技實證的識知的到得掘采；對掘采互交的與參戶；

19、用作操掘采據(jù)數(shù)的 術(shù)；知識的解釋和表達機制；由于數(shù)據(jù)庫的更新，原有知識的修正；采掘所得知識庫的建立、使用和維護。 3.10 面向?qū)ο髷?shù)據(jù)庫及數(shù)據(jù)可視化技術(shù) 面向?qū)ο髷?shù)據(jù)庫系統(tǒng)將數(shù)據(jù)作為能自動重新得到和共享的對象存儲,包含在對象中的是完成每一項數(shù)據(jù)庫事務(wù)處理指令,這些對象可能包含不同類型的數(shù)據(jù),包括傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)和處理過程,也包括聲音、圖形和視頻信號,對象可以共享和重用。面向?qū)ο蟮臄?shù)據(jù)庫系統(tǒng)的這些特性通過重用和建立新的多媒體應(yīng)用能力使軟件開發(fā)變得容易,這些應(yīng)用可以將不同類型的數(shù)據(jù)結(jié)合起來。面向?qū)ο髷?shù)據(jù)庫系統(tǒng)的好處是他支持WWW應(yīng)用能力。然而,面向?qū)ο蟮臄?shù)據(jù)庫是一項相對較新的技術(shù),尚缺乏理論支持,他可

20、能在處理大量包含很多事務(wù)的數(shù)據(jù)方面比關(guān)系數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)慢得多,但人們已經(jīng)開發(fā)了混合關(guān)系對象數(shù)據(jù)庫,這種數(shù)據(jù)庫將關(guān)系數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)處理事務(wù)的能力與面向?qū)ο髷?shù)據(jù)庫系統(tǒng)處理復(fù)雜關(guān)系與新型數(shù)據(jù)的能力結(jié)合起來。 數(shù)據(jù)可視化是指在計算機屏幕上以圖形或圖像方式，形象地向用戶顯示各種數(shù)據(jù)，使用戶快速地理解和吸收數(shù)據(jù)所表示的信息，以提高人的大腦二次處理信息的速度和能力?？梢?，數(shù)據(jù)可視化是提高人類吸收和處理信息的速度和能力的重要途徑。數(shù)據(jù)可視化是一個剛剛開始的新的研究領(lǐng)域，還有許多問題有待探索。目前已經(jīng)被提出的數(shù)據(jù)可視化技術(shù)有：幾何可視化技術(shù)、基于圖標(biāo)的可視化技術(shù)、基于象素的可視化技術(shù)、分析可視化技術(shù)等。 4數(shù)據(jù)庫技

21、術(shù)的未來發(fā)展 數(shù)據(jù)、計算機硬件和數(shù)據(jù)庫應(yīng)用，這三者推動著數(shù)據(jù)庫技術(shù)與系統(tǒng)的發(fā)展。數(shù)據(jù)庫要管理的數(shù)據(jù)的復(fù)雜度和數(shù)據(jù)量都在迅速增長；計、度深向速迅用應(yīng)庫據(jù)數(shù)；律定爾摩著踐實然仍展發(fā)的臺平件硬機算 廣度擴展。尤其是互聯(lián)網(wǎng)的出現(xiàn)，極大地改變了數(shù)據(jù)庫的應(yīng)用環(huán)境，向數(shù)據(jù)庫領(lǐng)域提出了前所未有的技術(shù)挑戰(zhàn)。這些因素的變化推動著數(shù)據(jù)庫技術(shù)的進步,出現(xiàn)了一批新的數(shù)據(jù)庫技術(shù)，如Web數(shù)據(jù)庫技術(shù)、并行數(shù)據(jù)庫技術(shù)、數(shù)據(jù)倉庫與聯(lián)機分析技術(shù)、數(shù)據(jù)挖掘與商務(wù)智能技術(shù)、內(nèi)容管理技術(shù)、海量數(shù)據(jù)管理技術(shù)等。限于篇幅，本文不可能逐一去展開來闡述這些方面的變化，只是從這些變化中歸納出數(shù)據(jù)庫技術(shù)發(fā)展呈現(xiàn)出的突出特點。 “四高”即DBMS具

22、有高可靠性、高性能、高可伸縮性和高安全性。數(shù)據(jù)庫是企業(yè)信息系統(tǒng)的核心和基礎(chǔ)，其可靠性和性能是企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)人非常關(guān)心的問題。因為，一旦宕機會給企業(yè)造成巨大的經(jīng)濟損失，甚至?xí)鸱傻募m紛。最典型的例子就是證券交易系統(tǒng)，如果在一個行情來臨的時候，由于交易量的猛增，造成數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的處理能力不足，導(dǎo)致數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)崩潰，將會給證券公司和股民造成巨大的損失。在我國計算機應(yīng)用的早期，由于計算機系統(tǒng)還不是企業(yè)運營必要的成分，人們對數(shù)據(jù)庫的重要性認(rèn)識不足，而且為了經(jīng)費上的節(jié)約常常采用一些低層次的數(shù)據(jù)管理軟件，如dBASE等，或者盜版的軟件。但是，隨著信息化進程的深化，計算機系統(tǒng)越來越成為企業(yè)運營的不可缺少的部分，這時

23、，數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的穩(wěn)定和高效是必要的條件。在互聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下還要考慮支持幾千或上萬個用戶同時存取和7x24小時不間斷運行的要求，提供聯(lián)機數(shù)據(jù)備份、容錯、容災(zāi)以及信息安全措施等。 事實上，數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的穩(wěn)定和高效也是技術(shù)上長久不衰的追求。此外，從企業(yè)信息系統(tǒng)發(fā)展的角度上看，一個系統(tǒng)的可擴展能力也是非常重要的。由于業(yè)務(wù)的擴大，原來的系統(tǒng)規(guī)模和能力已經(jīng)不再適應(yīng)新的要求的時候，不是重新更換更高檔次的機器，而是在原有的基礎(chǔ)上增加新的設(shè)備，如處理器、存儲器等，從而達到分散負(fù)載的目的。數(shù)據(jù)的安全性是另一個重要的課題，普通的基于授權(quán)的機制已經(jīng)不能滿足許多應(yīng)用的要求，新的基于角色的授權(quán)機制以及一些安全功能要素，如存儲隱通

24、道分析、標(biāo)記、加密、推理控制等，在一些應(yīng)用中成 。要需的實實切切為 “互聯(lián)”指數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)要支持互聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下的應(yīng)用,要支持信息系統(tǒng)間“互聯(lián)互訪”，要實現(xiàn)不同數(shù)據(jù)庫間的數(shù)據(jù)交換和共享，要處理以XML類型的數(shù)據(jù)為代表的網(wǎng)上數(shù)據(jù)，甚至要考慮無線通訊發(fā)展帶來的革命性的變化。與傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫相比，互聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)要具備處理更大量的數(shù)據(jù)以及為更多的用戶提供服務(wù)的能力，要提供對長事務(wù)的有效支持，要提供對XML類型數(shù)據(jù)的快速存取的有效支持。 “協(xié)同”面向行業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域要求，在DBMS核心基礎(chǔ)上，開發(fā)豐富的數(shù)據(jù)庫套件及應(yīng)用構(gòu)件，通過與制造業(yè)信息化、電子政務(wù)等領(lǐng)域應(yīng)用套件捆綁，形成以DBMS為核心的面向行業(yè)的應(yīng)

25、用軟件產(chǎn)品家族。滿足應(yīng)用需求，協(xié)同發(fā)展數(shù)據(jù)庫套件與應(yīng)用構(gòu)件，已成為當(dāng)今數(shù)據(jù)庫技術(shù)與產(chǎn)品發(fā)展的新趨勢。規(guī)劃中的Oracle11i的主要擴展方面據(jù)稱主要也是各種面向應(yīng)用套件的支持。 此外，數(shù)據(jù)庫的發(fā)展還有以下一些新特點： (1)提供持續(xù)的數(shù)據(jù)可用性 構(gòu)建一個高可用性 IT 基礎(chǔ)架構(gòu),對所有希望在當(dāng)今瞬息萬變的經(jīng)濟環(huán)境中立于不敗之地并取得成功的企業(yè)而言都至關(guān)重要。 作為數(shù)據(jù)庫市場的領(lǐng)跑者,Oracle在其最新的10g數(shù)據(jù)庫版本中增強了RAC技術(shù)。微軟公司在其最新的數(shù)據(jù)庫SQL Server 2005中利用數(shù)據(jù)庫鏡像、故障轉(zhuǎn)移群集和改進聯(lián)機操作等特性,可將故障時間控制到最低，并有助于確保企業(yè)系統(tǒng)隨時接

26、受訪問調(diào)用。 (2)用低成本實現(xiàn)系統(tǒng)的伸縮性 大多數(shù)企業(yè)的每個主要應(yīng)用系統(tǒng)都擁有專門的存儲器和服務(wù)器,這樣傳統(tǒng)的布署，個別看好像效果不錯。但這樣做的后果就是必須付出高昂的代價，來滿足大量系統(tǒng)的維護，而且因故障節(jié)點的增多，系統(tǒng)更容易出現(xiàn)故障。 此外，由于單個系統(tǒng)必須有足夠的規(guī)模以適應(yīng)高峰容量，但資源卻難以從一個系統(tǒng)轉(zhuǎn)移到另一個系統(tǒng)，結(jié)果導(dǎo)致企業(yè)存儲器和 CPU 僅率用利的器儲存的般一部內(nèi)業(yè)企前，目為認(rèn)家析。分置閑量大源資 為 50%，而 CPU 利用率則是可憐的15-20%。 (3)保證互聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)下的安全 企業(yè)將應(yīng)用架構(gòu)在互聯(lián)網(wǎng)平臺上，都面臨如何保護互聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)下的數(shù)據(jù)安全問題。各大數(shù)據(jù)庫廠商嗅到其中的巨大商機，加強了其數(shù)據(jù)庫產(chǎn)品在數(shù)據(jù)安全上的支持。 甲骨文公司在其10g版本中提供的存儲數(shù)據(jù)加密、虛擬私有數(shù)據(jù)庫、Label Security等技術(shù);微軟的SQL server 2005通過數(shù)據(jù)庫加密、缺省安全設(shè)置、口令策略實施